电磁感应复习课件.doc

电磁感应复习1、 电磁感应现象、楞次定律1、 产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即，则闭合电路中就有感应电流产生2、 引起磁通量变化的常见情况（1） 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。（2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。（3）磁感应强度B变化。3、产生感应电动势的条件 无论电路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。4、楞次定律内容：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化（“阻碍”不等于“阻止”）感应电流方向判定：右手定则伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直从手心进入，大拇指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。2、 法拉弟电磁感应定律1、内容：感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。，其中n为线圈匝数2、导体切割磁感线时的感应电动势导体垂直切割磁感线时, 感应电动势可用求出，式中L为导体切割磁感线的有效长度。3、 单匝矩形线圈（面积为S）在匀强磁场（磁感应强度为B）中以角速度绕线圈平面的任意轴匀速转动，产生的感应电动势：线圈平面与磁感线平行时；线圈平面与磁感线垂直时E=0，线圈平面与磁感线夹角为时三、法拉弟电磁感应定律互感、自感和涡流1互感现象 一个线圈中的电流变化，所引起的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫互感现象。在互感现象中出现的电动势叫互感电动势，其重要应用之一是制成变压器。2自感现象 （1）定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。其主要应用之一是制成日光灯。 （2）自感电动势： L为自感系数注意：自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。 自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同。 （3）自感系数：自感系数L简称为电感或自感，与线圈的形状、长短、匝数有关线圈的横截面积越大，线圈越长，匝数越密，它的自感系数越大；有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。其单位是亨利，1 H=mH=F。3涡流 当线圈中的电流随时间发生变化时，线圈附近的任何导体都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，把它叫做涡电流，简称涡流。四、电磁阻尼和电磁驱动1电磁阻尼 当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。2电磁驱动 如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。交变电流一、交变电流1、内容：电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交变电流，简称交流2、产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是正弦交变电流3、线圈两个位置：(1)中性面位置(通过的磁通量最大、感应电动势为0、电流方向改变的位置)(2)垂直中性面位置(垂直切割磁感线、电流、感应电动势为峰值的位置)二、 描述交变电流的物理量1、交变电流的最大值：（1） 交变电流的最大值与线圈的形状、转动轴的位置无关（2） 某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值2、 交变电流的有效值：有效值是利用电流的热效应定义的。（即如果交流电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则直流电的数值就是该交流电的有效值。3、 正弦交变电流的有效值：3、 电感和电容对交流的影响1、 感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 ： 特点：“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频” 2、 容抗表示电容对交变电流的阻碍作用： 特点：“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”4、 变压器原理和远距离输电1、 变压器原理：变压器的构造: 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的一个线圈跟电源连接，叫原线圈（也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（也叫次级线圈）两个线圈都是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成2、 变压器的变压比: U1U2 =n 1n2 U1 n1 = U2 n2= U3 n3 =k3、 当n2n1时，U2U1，变压器使电压升 高， 这种变压器叫做升压变压器 当n2n1时，U2U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器4、 变压器的变流比：理想变压器的输入的电功率I1U1等于输出的电功率I2U2，由U1 U2= n1n2 I1 I2 = n2n1 5、 远距离输电：减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R 一种方法是: 减小电阻. 在电线长度L一定的情况下，应当选用电阻率小、横截面积大的导线 另一种方法是提高输电的电压U，减小电流I减小输电导线中的电流 减小输电线路上的电压损失也有两种方法U损 =IR一种是增大输电导线的截面积以减小电阻另一种是减小输电电流在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压 习题如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时( ) AP、Q将互相靠拢 BP、Q将互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出，在其他条件不变的情况下（ ）A. 速度越大时，拉力做功越多 B. 线圈边长 越大时，拉力做功越多C. 线圈边长 越大时，拉力做功越多 D. 线圈电阻越大时，拉力做功越多 如图13-16所示（a）（b）中，R和自感线圈L的电阻都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光，下列说法正确的是（ ） A. 在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗 B. 在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗 C. 在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗D. 在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方Babcd向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由abcda方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是（ ）t0ICt0IDt0IAt0IB一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（ ）A. 该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin（25t）VB. 该交流电的频率为25 HzC. 该交流电的电压的有效值为100V D. 若将该交流电压加在阻值R100的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈匝数分别为n2和n3，且n1:n2:n3=4:2:1，输入电压U1=16V，R1=R2=10，则输入的电流I1大小是_。 课后练习一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为e=220sin100tV，下列说法中正确的是：( )A频率是50Hz B.当t=0时，线圈平面与中性面重合C当t=1/100 s时，e的值最大，为220V D线圈转动的角速度为314rad/s如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（ ）A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗. B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗.C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗. D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗.如图13-11所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻，在图13-12所示图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（ ）某发电机输出功率P=100千